JP3317035B2 - 電子計数はかり - Google Patents
電子計数はかりInfo
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Description
事務用品等の試料の未知個数分の重量を測定し、その重
量を試料の1個当たりの重量(以下、単重と称する)推
定値で除すことによって、試料個数を求めて表示する、
いわゆる電子計数はかりに関する。
重の推定値が計数結果の正確さに大きな影響を及ぼすと
ともに、その単重を多くの試料を用いて算出しても、試
料個々の重量のばらつきの程度によって、計数誤差の程
度が変化してくる。
に、試料の重量ばらつきに係る情報である変動係数を用
いた確率論的な手法を用いて、定量的に明確な保証を行
いつつ、より効率的に正確に単重を推定し、ひいては計
数誤差の発生を所定の確率以下に保証した計数結果を得
ることのできる技術を提案している(例えば特開平1−
184419号)。
により、効率的に正確な単重の推定値が可能となるが、
その単重と未知個数の試料重量から未知個数の試料を計
数した結果については、そこに含まれる計数誤差が所定
の確率以上でもってある誤差以下に収まっていることを
保証するものである。
係数を用いた確率論的な手法を更に発展させ、推定され
た試料単重を用いた未知個数の計数動作において、より
効率的に正しい計数値を得ることのできる電子計数はか
りを提供することにある。
めの構成を、図1に示す基本概念図を参照しつつ説明す
ると、本発明の電子計数はかりは、皿上に載せられた荷
重を検出する荷重検出部aと、皿上に既知個数の試料を
N回(N≧3)にわたって載せるごとに、それぞれの荷
重検出値Wi (i=1,2・・・・N)をそれぞれの個数n
i (i=1,2・・・・N)で除して試料単重μi (i=
1,2・・・・N)を求め、かつ、その合計重量ΣWi を合
計個数Σni で除した平均単重μB を算出する単重算出
手段bと、その単重算出手段bにより算出された単重μ
i の最小値μA と最大値μC および平均単重μB 並びに
これらの各単重を算出した試料個数nA ,nC およびn
B を記憶する記憶手段cと、試料の変動係数εを設定す
る変動係数設定手段dと、未知個数の試料を皿上に載せ
たときの荷重値Wを、記憶手段cに記憶されている各単
重μA,μC およびμB で除してそれぞれの単重に基づく
試料個数kA,kC,kBを算出する個数算出手段eと、そ
の各個数算出結果が下記の(1)〜(3)式を全て満足
しているか否かを判別する判別手段fと、その判別結果
を報知する報知手段gと、上記判別結果を全て満足して
いるとき、e=kA −kC およびe´=kA −kB の値
から、下記の〔表1〕〜〔表3〕に従って正しい試料個
数kを決定して表示する試料個数決定手段hを備えてい
ることによって特徴づけられる。
それが全て同一の個数である必要はなく、あらかじめ設
定された任意個数ずつであってもよいし、あるいは前記
した提案のように、最初に5個等の既知個数n1 の試料
を皿上に載せた後、そのデータをもとに計数誤差が生じ
ない最大の追加許容個数を算出し、その許容個数以下の
任意個数の試料を追加したときの追加重量から、その追
加個数n2 を算出し、更にその時点の全個数から同様に
追加許容個数を算出して、同様にして次の追加重量から
その追加個数を算出することを繰り返して、実質的に既
知個数ni (i=1,2・・・・N)の試料の追加ごとの各
重量Wi を求める手法を採用することもできる。
重量を除してその個数を計数するに当たり、単に一つの
単重推定値から計数値を求めるのではなく、試料の重量
ばらつきに起因したある程度の計数誤差が含まれること
を許容しつつ、複数の単重推定値を用いて試料個数を算
出し、その複数の計数結果から、確率論的に真値である
と推定される計数値を決定することにより、より多数の
未知個数の試料を一度に計数しても、正確な計数結果を
得ようとするものである。以下にその原理を述べる。
リングすることで得られた複数の単重μi のうちの最小
値μA と最大値μC 並びにその平均値μB のそれぞれを
用いて、未知個数の試料重量Wからその試料個数を算出
した結果が、それぞれkA ,kC およびkB であり、μ
A 、μC およびμB を求めたときの試料個数がそれぞれ
nA ,nC およびnB であったとすると、前記した
(1),(2)式を満足する場合、各計数結果kA,k C
に3個以上の誤差が含まれる確率は10-6よりも小さく
なり、これらには実質的に2個以内の計数誤差しか生じ
ないと考えてよい。このとき、計数誤差0,+1,−
1,+2,および−2が生じるそれぞれの確率をP0 ,
P1 ,P-1,P2 ,およびP-2 とすると、
る場合、kB に2個以上の計数誤差が生じる確率は10
-6より小さくなり、実質的にkB には1個以内の計数誤
差しか生じないと考えてよく、この場合には計数誤差
0,+1および−1が生じる確率P0 ,P1 およびP-1
は、
kA −kC (μA ≦μC であるため、eが負になること
はあり得ない)を考える。(1),(2)式を満足して
いる限り、 e≦4 ・・(6) である。また、この条件下では、未知個数の試料の真の
個数をkとし、 eA =kA −k,eC =kC −k とすれば、実質的にkA およびkC がそれぞれ単重の最
小値および最大値を用いて計数した結果であるから、 0≦eA ≦2,−2≦eC ≦0 ・・(7) としかなり得ない。
考える。まず、e=2のとき、考えられるeA とeC の
組み合わせ(eA ,eC )は、(2,0),(1,−
1)および(0,−2)のいずれかである。各組み合わ
せの発生確率は、前記した(4)式から、例えば(2,
0)の組み合わせが発生する確率はP2 ×P0 で求める
ことができ、次の〔表4〕の左欄の数値となり、これを
合計が1となるように正規化すると同表右欄の数値とな
る。よって、この場合、(eA ,eC )=(1,−1)
が最も高い確率のもとに確からしい組み合わせとなっ
て、k=kA −1と決定する。
み合わせは、(7)式から(2,−2)しかあり得ず、
k=kA −2と決定することができる。また、e=0の
場合は、当然ながら(eA ,eC )の組み合わせは
(7)式から(0,0)のみであり、k=kA でしかあ
り得ない。
手法によっては最も確からしい組み合わせを決定するこ
とはできず、以下のようにe´を用いて最も確からしい
計数値kを決定する。
の組み合わせは(1,0)と(0,−1)となり、それ
ぞれの発生確率は〔表5〕の通りとなって、それぞれ1
/2の確率で発生し、正しいkの推定ができない。
なり、 e´≦e 同様にしてkA ≧kB であるから、 e´≧0 となり、e=1であるからe´=0または1となる。
は、eB は1,0,−1のいずれかでしかあり得ない。
きについて考えると、この場合の(eA ,eB )の組み
合わせは(1,1)または(0,0)となる。そして、
この組み合わせの各発生確率を(4)式と(5)式から
計算した結果と、これを正規化した結果を表すと、〔表
6〕の通りとなり、k=kA が真の個数であると推定す
ることができる。
考えると、この場合、(eA ,eB)の組み合わせは、
(1,0)または(0,−1)となる。この各組み合わ
せの発生確率は〔表7〕に示す通りであって、k=kA
−1が最も確かな個数であると推定することができる。
が、前記した〔表1〕〜〔表3〕であり、未知個数の試
料重量Wを各単重μA,μC およびμB で除して得た計数
結果から、その各計数結果に誤差が含まれていても、確
率論的に最も真の値と見なし得る計数値kが得られる。
である。荷重検出部1は皿1aに係合する荷重センサお
よびその出力をデジタル化するためのA−D変換器等を
内蔵しており、皿1a上の荷重に対応するデジタルデー
タを出力する。
1、ROM22、RAM23およびパーソナルコンピュ
ータやプリンタ等の外部機器との接続のための入出力ポ
ート24を備えたマイクロコンピュータを主体とする制
御部2に刻々と取り込まれる。制御部2には、試料の変
動係数ε等を入力するためのテンキーを主体とするキー
ボード3と、試料個数をデジタル表示するための表示器
4、未知個数の計数時において後述する条件のもとに点
灯する警報ランプ5が接続されている。
数の試料をサンプリングして皿1a上に載せることによ
り、それぞれのサンプリング試料の単重を求めるサンプ
リング用プログラムと、そのサンプリング用プログラム
により単重が求められた後、未知個数の試料を皿1a上
に載せることによって、その個数を算出して表示する計
数用プログラムが書き込まれている。これらの各プログ
ラムの内容については後述する。
ーボード3から入力された試料の変動係数εを記憶する
エリア、サンプリング用プログラムによって求められた
複数の単重のうち、後述する最小値μA 、最大値μC お
よび平均単重μB 、並びにその各単重を求めたサンプリ
ング個数nA 、nC およびnB 等を格納するエリア等が
設定されている。
ムうち、サンプリング用プログラムの内容を示すフロー
チャートである。このプログラムでは、実際のサンプリ
ングに先立ち、キーボード3から試料の重量の変動係数
εを入力する(ST1)。この変動係数εは、既知であ
る場合には直ちにその値を入力すればよいが、未知であ
る場合には、例えば試料を適当個数だけ抜き取って個々
の重量を測定し、その平均重量wa と標準偏差σから、 ε=σ/wa によって求めることができる。
あらかじめ設定されたそれぞれ既知個数ni (i=1,
2・・・・N)の試料をサンプリングし、これらを順次皿1
a上に載せていく(ST3)。ni 個の試料が皿1a上
に載せられるごとに、その重量Wi (i=1,2・・・・
N)が読み取られ、RAM23に格納されていく(ST
4,ST5)。N回目の試料が載せられると、サンプリ
ングごとの各重量Wi を該当の既知個数ni で除すこと
により、それぞれni 個の試料の単重μi (i=1,2
・・・・N)が算出されるとともに、各サンプリング試料の
合計個数Σni で合計重量ΣWi を除すことによって、
平均単重μB が算出される(ST2,ST6,ST7,
ST8)。そして、各単重μi のうちの最小値μA およ
び最大値μ C が求められるとともに、その各値と平均単
重μB 、並びにこれらを算出したときの試料個数nA ,
nC およびnB (=Σni )とがRAM23内に格納さ
れて、このプログラムを終える(ST9,ST10)。
ログラムの内容を示すフローチャートである。このプロ
グラムは上記したサンプリング用プログラムで求められ
た各単重を用いて、未知個数の試料を計数するためのプ
ログラムであり、前記した〔表1〕〜〔表3〕の内容を
含んでいる。このプログラムにおいては、まず、未知個
数の試料を皿1a上に載せる(ST11)。未知個数の
試料が皿1a上に載せられると、その重量Wが読み取ら
れる(ST12)。そして、その重量Wが、RAM23
内に格納されている各単重μA , μC およびμB で除さ
れて、それぞれの単重に基づく試料個数kA , kC およ
びkB が算出され、その各値がRAM23に格納される
(ST13,ST14)。なお、この各個数kA , kC
およびkB は、当然、試料重量Wを各単重で除した後、
四捨五入によって丸めた値である。
kA , kC およびkB と、それぞれの単重μA ,μC ,
μB を算出した試料個数nA ,nC およびnB 、並びに
先に入力されている試料重量の変動係数εを用いて、前
記した(1)〜(3)式の全てが満足しているか否かが
判別される(ST15)。
場合、皿1a上の試料個数が誤差なく計数可能な最大個
数を上回っていることを使用者に報知すべく、警報ラン
プ5が点灯されるととともに、暫定的に平均単重μB で
Wを除した個数kB が表示器4に表示される(ST1
6,ST17)。
場合、まず、e=kA −kC が算出される(ST1
8)。そして、eが0,2または4である場合には、前
記した〔表1〕に従って、この試料の最も確からしい個
数kが、eの各値に応じてそれぞれk=kA ,k=kA
−1またはk=kA −2であると決定され、表示器4に
表示される(ST19,ST20,ST21)。
である場合には、e´=kA −kBが算出される(ST
19,ST22)。そして、そのe´の値に基づき、e
が1の場合には前記した〔表2〕に従い、また、eが3
の場合には前記した〔表3〕に従い、それぞれこの試料
の最も確からしい個数kが決定され、表示器4に表示さ
れる(ST23,ST24,ST21)。
していない限り、表示器4に表示されている計数結果k
には、極めて高い確率のもとに計数誤差が含まれないこ
とになる。
で、使用者が皿1a上の試料を適当数除去した場合に
は、その時点の表示値がクリアされると同時に警報ラン
プ5が一旦消灯された後、ST2に戻って新たに皿1a
上の試料重量Wが読み込まれ、ST3以下のルーチンが
実行される(ST26,ST27)。
い場合には、警報ランプ5を無視して任意量の試料を皿
1a上に載せて計数を行えばよく、厳密な計数を必要と
する場合には、警報ランプ5が点灯しない程度の量の試
料を皿1a上に載せて計数を行うとともに、万が一警報
ランプ5が点灯したときには、適当な量の試料を皿1a
上から下ろすことにより、警報ランプ5が点灯されない
状態として計数動作を行うことで、誤差のない計数結果
を得ることができる。
(1)および(2)式を満足する試料個数kA およびk
C は、試料重量の変動係数ε=3%と大きくばらついて
いた場合において、nA およびnC がそれぞれ10個な
らば54個、同じく20個ならば74個、50個である
ならば109個であり、また、(3)式を満足する試料
個数kB は、同様に変動係数3%の場合において、nB
が100個なら73個、150個なら82個、200個
なら88個となり、比較的多量の未知個数試料を載せて
も、確率論的に定量的な保証のもとに誤差のない計数を
行うことが可能となる。
を皿1a上に載せるごとに、(1)〜(3)式のβA ,
βC およびβB の値を算出して、これらが規定値以下で
あるか否かを判定したが、これに代えて、(1)〜
(3)式を満足するkA ,kC およびkB の最大値をそ
れぞれあらかじめ求めておいて、その各最大値と、未知
個数の試料重量Wをそれぞれの単重μA ,μC およびμ
B で実際に除して得られたkA ,kC およびkB とを比
較することによって、(1)〜(3)式を満足するか否
かを判別するようにしてもよい。この場合、誤差なく計
数可能な試料個数の目安として、サンプリング用プログ
ラムの終了時点において、上述の最大値のうちの最も少
ない値等を表示器4に表示することもできる。
して、警報ランプ5に代えて警報ブザー等、他の任意の
報知手段を採用し得ることは言うまでもなく、逆に、
(1)〜(3)式の全てが満足している場合に、正確な
計数値が得られている旨を報知すべくランプを点灯する
ようにしてもよい。
ログラムにおいて、既知個数ni はそれぞれあらかじめ
設定された個数として、その各個数を順に皿1a上に載
せていくほか、前記した本発明者による提案である特開
平1−18440号に基づく技術に基づき、最初に5個
等の規定個数を載せて単重を算出するとともに、その個
数と試料重量の変動係数から、統計学的に誤差なく計数
可能な許容最大追加個数を算出し、次に任意個数の試料
を皿上に載せたときに前回の単重でその追加重量を除し
て追加個数を算出し、その個数が許容最大追加個数以下
のときに限り、その試料の追加動作を既知個数の試料追
加と見なす方式を採用することも可能であり、要は、使
用者もしくは計数はかり自体により、個数を間違いなく
把握できる試料をサンプリングして、その重量をその個
数で除して単重を求める動作を、N回繰りして、複数個
の単重が得られればよい。
の試料を何回か皿上に載せることによって複数個の単重
を求めておくことにより、以後、比較的多量の未知個数
の試料を載せても、確率論的に定量的な保証のもとに誤
差が0の計数結果を得ることが可能となり、高効率で高
精度の計数を行うことのできる電子計数はかりが得られ
る。
プログラムの内容を示すフローチャート
ラムの内容を示すフローチャート
Claims (1)
- 【請求項1】 皿上に載せられた荷重を検出する荷重検
出部と、皿上に既知個数の試料をN回(N≧3)にわた
り載せるごとに、それぞれの荷重検出値Wi(i=1,
2・・・・N)をそれぞれの個数ni (i=1,2・・・・N)
で除して試料単重μi (i=1,2・・・・N)を求め、か
つ、その合計重量ΣWi を合計個数Σni で除した平均
単重μB を算出する単重算出手段と、その単重算出手段
により算出された単重μi の最小値μA と最大値μC お
よび上記平均単重μB 、ならびにこれら各単重を算出し
た試料個数nA とnC およびnB を記憶する記憶手段
と、試料の変動係数εを設定する変動係数設定手段と、
未知個数の試料を皿上に載せたときの荷重値Wを、上記
記憶手段に記憶されている各単重μA,μC およびμ B で
除してそれぞれの単重に基づく試料個数kA,kC および
kB を算出する個数算出手段と、その各個数算出結果が
それぞれ下記の(1)〜(3)式を満足しているか否か
を判別する判別手段と、その判別結果を報知する報知手
段と、上記判別結果を全て満足しているとき、e=kA
−kC およびe´=kA −kB の値から、下記の〔表
1〕〜〔表3〕に従って正しい試料個数kを決定して表
示する試料個数決定手段を備えた電子計数はかり。 【数1】 【表1】
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17804994A JP3317035B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電子計数はかり |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17804994A JP3317035B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電子計数はかり |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0843181A JPH0843181A (ja) | 1996-02-16 |
JP3317035B2 true JP3317035B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=16041712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17804994A Expired - Fee Related JP3317035B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電子計数はかり |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3317035B2 (ja) |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17804994A patent/JP3317035B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0843181A (ja) | 1996-02-16 |
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